宇宙膨胀的速度可能超过预期

2016年06月05日   来源：  新华社 

    新华社华盛顿６月４日电（记者林小春）天文学家借助哈勃太空望远镜最新发现，宇宙的膨胀速度可能比预期快出５％至９％。如果这一发现获得证实，那么说明爱因斯坦的引力理论——广义相对论不完整，从而挑战现代宇宙学的理论基础。

    领导研究的是美国太空探测科学研究所与约翰斯·霍普金斯大学的天体物理学家亚当·里斯，他曾因宇宙加速膨胀的发现而与他人共享２０１１年诺贝尔物理学奖。里斯在一份声明中说，这是“令人吃惊的发现”，将为理解宇宙９５％的不发光部分提供重要线索，包括暗能量、暗物质和暗辐射。

     在这项研究中，里斯等人对约２４００颗造父变星和约３００颗Ｉａ型超新星的运动进行了测算。研究论文将发表在美国《天体物理学杂志》上。

    有“量天尺”之称的造父变星是亮度会发生周期性变化的一类恒星，因而可用于测量星系等的距离。Ｉａ型超新星则是一类爆发的恒星，其亮度基本恒定，所以在天文学上也被当作“标准烛光”，用于计算遥远星系的距离。

    根据这些测量结果，研究人员计算出目前的宇宙膨胀速度，即所谓哈勃常数，约为７３．２公里／（秒·百万秒差距）。每百万秒差距相当于３２６万光年，因此一个星系与地球的距离每增加百万秒差距，其远离地球的速度每秒就增加７３．２公里。最新数值意味着，在９８亿年内，宇宙天体间的距离将扩大一倍。

    但问题在于，最新哈勃常数与其他研究得出的数值不吻合，美国航天局“威尔金森微波各向异性探测器”和欧洲航天局“普朗克”卫星的测算数值分别比这一数值小５％和９％。

    研究人员对此提出了三种可能性：第一，暗能量推动星系相互分离的力度可能超过此前的认识；第二，早期宇宙包含未知的速度接近光速的亚原子微粒，它们形成的暗辐射驱动宇宙加速膨胀；第三，暗物质拥有一些奇异的未知特性。

    现有科学理论认为，诸如恒星等通常所观测到的普通物质只占宇宙质量的５％，剩下的是占２５％的暗物质和占７０％的暗能量。研究人员认为，最新发现将促使科学家重新思考对宇宙的认识，尤其是与暗物质和暗能量相关的概念，这也可能意味着爱因斯坦已提出１００年的广义相对论“不完整”。